[发明专利]制备柠康酸酐的方法

说明书

本发明涉及制备柠康酸酐的新方法。更确切地说，本发明涉及由含有衣康酸的起始物料制备柠康酸酐的方法。

在本发明方案中，柠康酸酐直接由衣康酸的发酵肉汤或由生产衣康酸的副产物直接制备。

柠康酸酐在工业中是需求日增的产品。人们用了数十年进行大量研究以便找到其最经济的生产方法。

最有利的途径是使用衣康酸，其通常通过发酵得到，由可再生原料(各种糖，淀粉，等)，进行酸酐形成反应及异构化反应。

专利US-A827638因此提到从衣康酸的制备方法，在减压和155℃至185℃之间温度下以间歇方式进行脱水/异构化反应。

为了改善反应产率，人们提出使用催化剂以加速异构化反应。因此，例如，专利US-A2966498描述了从衣康酸，使用基于碱金属硫酸盐和碱金属磷酸二氢盐的催化剂的生产柠康酸酐的方法。

所述方法是有利的，因为仅用一步得到柠康酸，但该方法有几个缺陷。其温度难于控制。在反应中生成的少量水难以除去和水的蒸馏也夹带柠康酸，因此导致得到的产物的损失。

由于催化剂的化学性质可以引起各种问题，即稳定性和溶解性问题，可以以最低可能含量使用的其他高性能催化剂系统已经被寻求以便不引起任何降解和减少技术问题。

因此，Galanti等人已经表明使用碱作为催化剂的优点以便将衣康酸酐异构化成柠康酸酐[J，Org.Chem.47，1572-1574，(1982)]。该合成的缺陷是用两个步骤，因为衣康酸酐必须首先由衣康酸制备，此外人所周知胺能够激发柠康酸酐的强烈聚合，因为衣康酸酐必须首先由衣康酸制备。此外，从总的安全性考虑胺在工业上被认为是生产柠康酸酐的有害物质。

为了改善产率和减小使用胺引起的风险，本申请人在法国专利申请No.94/00938中已经提出了新的催化系统，即具有PKa在4至10之间的酸-碱催化剂。

在其后续研究中，申请人已经改进了制备衣康酸的方法。

本发明的第一个主题是以连续方法制备衣康酸。

更精确地说，本发明的主题是制备柠康酸酐的连续方法，其特征在于其由下列过程组成，即将衣康酸或含有衣康酸的原料，和任选地催化剂，在反应条件下保持反应介质在衣康酸是液体的温度下连续引入反应介质中。

当涉及到生产大量的柠康酸酐时这种连续制备方法是非常优越的。实际上，进行相同生产的连续反应器的尺寸要比在批量条件下进行相同生产的反应器小得多。

此外，反应连续进行对产率是有利的，其结果是节省了生产费用，和尤其是得到了质量稳定的产品(减少了副产物生成)。

根据本发明的方法，其使用的原料是纯的衣康酸或任何其他衣康酸源，其性质随后被说明。

由衣康酸得到柠康酸酐的脱水/异构化反应可以在无任何溶剂下或在溶剂存在下进行。

因此，原料以固体形式或以在水或有机溶剂中的溶液形式被连续引入反应介质中。

根据溶解原料衣康酸的能力选择确定溶剂。

而且，溶剂在反应条件下必须是惰性的。

与水形成二元共沸液并且该共沸液的沸点至少为130℃的液体优选用作有机溶剂。所说有机溶剂被如此选择以致于其与水形成的二元共沸液的沸点低于：

—柠康酸酐的沸点，

—柠康酸酐或者与水或者与有机溶剂本身能够形成的两元共沸液的沸点。

最后，有机溶剂优选如此选择以致于它与柠康酸和水不形成三元共沸液，以便限制所述酸酐的损失。

可以用于本发明方法过程中的有机溶剂优选具有110℃至200℃的沸点，优选130℃至170℃。

非限定性的溶剂实例可以是：

脂肪烃和更优选的是链烷烃如，尤其是，辛烷，异辛烷，壬烷，癸烷，十一碳烷和十四碳烷；芳烃如，尤其是，甲苯，二甲苯，乙苯，二乙苯，三甲苯，枯烯，假枯烯和由烷基苯混合物组成的石油馏分，尤其是Solvesso^R型馏分。

氯化脂肪烃，例如，1，1，2-三氯乙烷，五氯乙烷， 1-碘-2-甲基丙烷，1-氯己烷和1-氯-2-乙基己烷；氯代芳烃和更优选的是氯苯和氯代甲苯。

醚类和更优选的是脂肪醚如丁基醚，异丁基醚，乙基己基醚，1-丁氧基-2-甲氧基乙烷，1，1-二乙氧基丁烷，戊基醚，异戊基醚和二丙氧基甲烷；芳醚如苯基丙基醚和基氧化物。

硝基化合物如硝基丙烷和硝基苯。

脂族的，环脂族的或，优选地，芳族酮，甲乙酮，甲基异丁基酮，二异丁基酮，甲基正戊基酮，甲基异戊基酮，环己酮，甲基环己酮和双丙酮醇。

可以使用有机溶剂的混合物。